Un téléphone 4G est un type de téléphone cellulaire qui peut tirer parti de la norme de réseau de données sans fil 4G. La 4G, qui, au début de 2010, est encore en cours de développement et aux premiers stades de son déploiement à travers les États-Unis, est revendiquée par ses développeurs comme étant capable de vitesses deux à quatre fois plus rapides que la norme de transmission cellulaire 3G actuelle. Un téléphone 4G peut accéder à Internet et aux services de données sans fil à des vitesses de pointe en gigabit, ou ultra-large bande mobile.
Pour mieux comprendre les capacités d’un téléphone 4G, il est utile d’avoir un certain contexte relatif aux normes cellulaires précédentes. La première norme, connue sous le nom de 1G, ne prévoyait que des transmissions vocales analogiques simples envoyées le long de formes d’onde, plutôt que dans des paquets numériques. Les téléphones 1G souffraient du même type de problèmes statiques et de décoloration que les propriétaires d’automobiles peuvent rencontrer lorsqu’ils écoutent la radio AM ou FM, et pouvaient transporter une vitesse de transmission de données maximale de seulement 14.4 kilobits par seconde (kbps).
Le principal problème de la 1G, au-delà de la qualité d’appel peu fiable, était l’inefficacité relative des transmissions analogiques par rapport à l’espace disponible sur le spectre cellulaire. En termes simples, les fournisseurs de services cellulaires manquaient d’espace et, pour ajouter plus de clients, devaient passer à des signaux numériques plus efficaces. Cela s’est produit avec l’avènement de la norme 2G. Les téléphones 2G fonctionnaient à l’aide de transmissions numériques, et beaucoup pouvaient également profiter de vitesses de transmission de données considérablement améliorées, comprises en moyenne entre 20 et 40 kbps.
Après la norme numérique 2G, la 3G a été introduite vers 2000 et a offert aux utilisateurs une véritable expérience du haut débit mobile. Les vitesses de transmission de données se situaient en moyenne entre 500 et 700 kbps, soit à peu près la même chose qu’un service de ligne d’abonné numérique (DSL) domestique. À la fin de la décennie, la technologie avait évolué pour permettre des vitesses moyennes comprises entre un et trois mégabits par seconde (Mbps). Cette dernière évolution de la norme a été officieusement étiquetée 3.5G.
La norme de transmission derrière le téléphone 4G est différente de celles qui l’ont précédé d’une manière très importante : elle est entièrement basée sur le protocole Internet (IP). Cela seul est un changement fondamental par rapport aux générations précédentes de normes cellulaires et, essentiellement, signifie qu’il n’y a pas de limite au nombre de voix ou d’autres types de communications qu’un téléphone 4G peut gérer en même temps. Au-delà de la capacité de vitesses de téléchargement de type modem câble sur un appareil mobile, la 4G permet aux utilisateurs d’effectuer plusieurs tâches et de parler au téléphone tout en naviguant sur Internet et en diffusant des vidéos. Les téléphones 4G ont également la possibilité de passer à la 3G lorsqu’ils sont hors de portée des hubs 4G, ce qui signifie peu ou pas d’interruption de service pour les utilisateurs.
Cet utilitaire est mieux envisagé non pas en imaginant un seul téléphone 4G, mais plutôt un routeur 4G répondant aux besoins de communication de tout un ménage. Plusieurs ordinateurs, téléphones et autres appareils mobiles peuvent tous profiter d’un seul routeur 4G, simultanément et à des vitesses gigabit. Cette capacité vise à amener la technologie cellulaire au niveau des services à large bande traditionnels, tels que le DSL et le câble.